基于增量式PID算法和逆变调功的外层空间温度环境模拟系统设计

针对外层空间温度环境模拟系统需承受高剂量辐照的要求,建立了空间温度和辐照环境模拟系统的结构模型,选用制冷机组和加热组件实现了系统加热和制冷,结合防冻液循环与气体循环的方式实现了环境模拟温箱温度远程控制和防辐照设计。将温控过程分为制冷、加热和保温3个阶段,并采用增量式PID控制算法、逆变调功方法和模糊控制方法进行控制,温控效果良好。试验结果表明,环境模拟温箱实际温变曲线与设定的温变曲线拟合良好,达到了主要技术指标,可以满足空间温度环境模拟系统的要求。

大型综合气候实验室基础环境模拟系统设计

目的设计出一套适用于大型综合气候实验室的基础环境模拟系统,用于实现温度和湿度等基础环境。方法通过分析实验室功能和热负荷,并综合考虑国外气候实验室的设计特点,提出基础环境模拟系统总体方案,该系统由复叠制冷系统、载冷载热系统、循环风系统、新风系统等8个子系统组成,并完成分系统设计。结果调试结果表明,基础环境模拟系统可实现-55~74℃的温度环境及RH为5%~95%的湿度环境,并可完全支持降雪、太阳辐射、冻雨、淋雨、吹风等特殊气候试验。结论设计出的基础环境模拟系统满足大型综合气候实验室的使用要求。

计算机电液伺服控制动态环境模拟系统

动态环境模拟系统隶属国家军工“高新工程”配套项目,本文介绍了用计算机实现对该大型、重载、高精度动态环境模拟系统的电液伺服控制的原理、硬件组成及软件设计。

煤自燃热空气环境模拟系统

将空气加热技术应用到环境模拟领域,模拟松散煤体堆积时外部环境温度不同时煤的氧化情况,研制高温空气加热器,通过将被高温油浴加热到不同温度的空气送至环境模拟箱,进而对煤实际堆放环境进行模拟。详细阐述加热器的工作流程以及功能,计算加热器中所用螺旋盘管的具体尺寸,并通过实际试验对该设备加热效率等进行确定。结果表明:选择垂直螺旋盘管换热器,实际盘管圈数为3圈,长度为2.1981 m;通过高温油浴对盘管内的空气进行加热,该加热器的控温精度在±1℃,实际空气加热效率较高,并随着流速增加而不断增加。

空间环境模拟系统光学窗口组件设计

光学窗口组件作为空间环境模拟系统与外界的接口,是不可或缺的重要组成部件。空间环境模拟系统共有两类光学窗口组件,针对两类光窗组件分别进行了结构方案设计。通过强度理论公式对光窗组件进行了强度校核,采用有限元分析软件计算了压力对光学玻璃表面变形的影响,并分析了光学玻璃表面变形对光窗组件光学性能的影响。计算结果表明：工作过程中,通光口径为Φ150 mm的光窗组件光学玻璃产生的应力为0.82 MPa;通光口径为Φ350 mm的光窗组件光学玻璃产生的应力为3.28 MPa,均满足强度要求。利用Zemax软件分析得到,通光口径为Φ150 mm的光窗组件波像差PV值为λ/8;通过计算得到通光口径为Φ350 mm的光窗组件在Φ170 mm~Φ190 mm环带区域内光程差为0.8 nm,均满足光学性能要求。因此,光学窗口组件结构方案设计既满足强度和可靠性要求,又满足光学性能要求,整个光学窗口组件安全可靠。

基于LMI极点配置的高空台飞行环境模拟系统PI增益调度控制研究

针对高空台飞行环境模拟系统的温度和压力在整个工作包线内的鲁棒性能控制问题,提出了一种基于LMI极点配置的PI增益调度控制设计方法。在考虑变比热容腔微分方程、管道热传导、调节阀流量特性、液压伺服动态、传感器增益对飞行环境模拟系统造成的建模不确定性的基础上,建立了完整、准确的飞行环境模拟系统非线性模型;对非线性模型进行了线性化,并根据线性模型推导了基于LMI极点配置的PI控制器设计算法;在飞行环境模拟系统的工作包线内选取了36个稳态点设计了基于LMI极点配置的PI增益调度控制器;设计了两种飞行环境模拟试验来验证设计的PI增益调度控制器的鲁棒性能。仿真结果表明,飞行环境模拟系统温度的稳态误差和动态误差均小于0.1%,压力的稳态误差小于0.5%,动态误差小于0.7%。

高空台飞行环境模拟系统温度延时不确定性μ综合设计

针对高空台飞行环境模拟系统温度大延时特性的控制问题,提出了一种考虑温度延时不确定性的两自由度μ综合控制设计方法以提升其温度的控制精度。在考虑变比热容腔微分方程、管壁传热、调节阀流量特性、液压伺服动态、传感器增益以及温度延迟对飞行环境模拟系统造成的建模不确定性的基础上,建立了完整、准确的非线性延时模型。在考虑执行机构参数、温度延时不确定性的基础上,提出了两自由度的μ综合控制设计方法。为了确保设计的控制器具有良好鲁棒伺服跟踪性能,基于分频设计的思想设计性能加权函数和控制量加权函数,并运用D-K迭代算法设计控制器。假定了包含"等马赫数爬升"和"平飞加速"的试验过程来验证μ综合控制器的伺服跟踪性能,仿真结果表明,飞行环境模拟系统温度和压力的稳态和动态误差分别均不大于1.5%和3%。

飞行环境模拟系统多容腔流-固传热建模

为了提升高空台飞行环境模拟系统(FESS)数值仿真平台的置信度,提出了一种多容腔流-固传热的建模方法,该方法考虑了混合器气流掺混、流-固传热、管道压力损失等因素的影响;建立了包括调节阀流量特性、液压伺服系统、混合器、混合器出口导流栅流量特性、整流子系统、管道容腔模型在内的部件模型库,并基于该模型库构建了仿真平台。为了验证本文建模方法的有效性,采用两次掺混试验数据对仿真模型进行对比验证表明,仿真结果与试验测量结果动态变化趋势基本一致,且温度、压力的最大误差分别不大于2.5K,2kPa。为了分析FESS控制系统的能力,假定了一次典型的发动机试验条件来进行仿真分析,仿真结果表明,FESS控制系统具备进行发动机平飞加速和等马赫数爬升试验的能力。

柴油机高原动力性能仿真及环境模拟系统影响分析

利用GT-Power设计柴油机系统模型,结合环境模拟系统结构特征构建了其相应的模型特征,与实际台架模拟系统试验对标验证了模型的有效性,进一步运用模型分析了高原环境条件涉及压力和温度因素时的柴油机固有性能特征,研究了进排气管路系统特征对柴油机性能的影响。结果表明,高原环境条件下的压力因素对柴油机性能的影响大于温度因素。随着模拟压力的下降,柴油机功率下降,二者在高转速工况呈非线性关系。随着环境温度下降,柴油机性能转好,温度对转速1800 r/min以下工况影响更大。进气压力高于排气压力时,在最大扭矩转速工况,平均单位压力变化会导致功率增加约10 kW;排气压力高于进气压力时,中高转速工况柴油机性能仍能维持,中低转速则直接恶化。进气管路长度、管路直径、管路表面粗糙度的影响程度由大到小依次为直径、长度、表面粗糙度,进气模拟管路直径影响加剧的临界值为0.2 m;排气管路主要是管路直径对柴油机性能的影响,临界值同样为0.2 m。

基于直升机环控系统的环境模拟系统研制

直升机环境模拟系统根据直升机飞行包线内的各种复杂气象环境,建立起与模拟舱微环境相关的气源系统、制冷系统、加温系统、加湿系统、低压模拟系统及太阳辐照系统等。并针对直升机环控系统试验对象和试验条件的差异,对各环境子系统软硬件进行模块化处理,形成具有良好适应性的多功能综合环境模拟系统。

DLL技术在开发空调环境模拟系统中的应用

介绍了DLL基本理论、使用方法和在开发系统中的应用 。

大型环境模拟系统的模糊控制

在常现Fuzzy控制器的基础上,结合环境模拟系统的特点,即多试验室、变化的试验对象、大惯性过程、单向控制作用、环境气候影响以及长传输线干扰等,提出了一种大惯性、不确定对象的温度Fuzzy实现方案,给出了实际运行的结果.

远程控制车内环境模拟系统设计

引言:本系统设计了在汽车关闭的情况下,启动了光伏发电电源供电,对汽车内部的检测系统提供电源。控制系统以STM32F103ZET6单片机为核心扩展了远程控制、人员检测、温度调节、自动报警等模块。经综合测试分析,该系统实现了车内温度控制和人员检测等功能,提高了乘车舒适度和无自理能力的乘车人安全。前言:本系统的研究背景是基于一些生活中的意外事件,如炎热的夏季,老人或小孩被遗忘在汽车内,由于高温、缺氧导致窒息死亡;再者,冬夏季节,人员进入车辆,由于温差较大使人产生不舒服的感觉。车内温控系统是乘车环境的重要组成部分,目前市场上主流的车内温控系统为开启车辆后手动启动温度控制系统。

快速减压环境模拟系统中减压时间的近似计算方法

为了预测快速减压环境模拟系统中舱内气体压力下降的时间,依据流体力学孔口出流原理,建立了快速减压近似理论计算模型,并给出了数值迭代计算方法,同时利用有限元仿真方法对压力平衡过程进行分析,搭建了一套试验系统,在不同试验条件下,将两种分析方法得出的结果与试验数据进行对比,验证了计算方法的正确性及可行性。

流域水环境模拟系统(DWR)及其应用模式

流域水环境模拟系统(DigitalWater Simulation River,DWR)是基于DigitalWater模拟平台开发的可视化建模与地表水动态模拟管理工具,通过将GIS技术和流域水环境数值模拟技术深度融合,实现对河流、湖泊、水库和河口等地表水域从空间一维到三维水动力、热量交换、物质输送(包括盐度和示踪剂)、水质、水生态、泥沙和有毒物质等过程的模拟。该系统可有效支持用户开展地表水环境影响预测评价、估算水环境容量、评估建设项目污染源排放影响、确定水环境保护范围、计算生态补水流量等方面工作,为我国流域水环境综合管控提供本地化工具。从软件功能、特点与优势、应用模式三方面,对DWR系统进行了详细介绍。

航天器冷环境模拟系统风险管控设计创新与实现

本文运用Bowtie模型进行应对策略分析并创新形成了屏障措施的落地执行方法,系统地给出屏障措施的逻辑关系与可靠程度,进而形成无穿透式管理漏洞的风险管控屏障,此管控设计与实现,能够为航天器冷环境模拟系统提供屏障措施,并提供系统且安全的运行环境。

我国第一台动态环境模拟试验系统在津研制成功

由天津鼎成高新技术产业有限公司承担的“动态环境模拟系统研制”项目通过了天津市科学技术委员会组织的科技成果鉴定。

用于电磁环境模拟系统的上变频设备研究

基于满足电磁环境模拟系统的需要,阐述电磁环境模拟系统上变频设备的技术特点,包括超宽带、大动态、高平坦度、高分辨率、快速换频,以及良好的电磁兼容性。以CX波段上变频设备为例,设计上变频设备,它包含信道和本振设计,探讨带通滤波器、混频器、放大器、数控衰减器、本振等单元的工作原理,并对性能进行了仿真,有案例参考价值。

基础环境模拟集成系统人员管理浅析

环境模拟试验对试验项目的工况有严苛的规定,要求实验室必须建设一支高素质设备管理队伍和科学有效的管理制度,其中基础环境模拟集成系统是实验室的核心。分析基础环境模拟集成系统,制定气候实验室基础环境模拟集成系统人员管理制度及落实措施,并提出发展建议。

基于APDL的深海环境模拟耐压舱应力分析

针对两种不同底座结构的90 MPa深海环境模拟耐压舱,应用AYSYS软件的APDL建立参数化有限元模型,在有限元分析基础上,将分析数据映射至高应力强度及不连续部位路径上进行线性化处理;依据JB4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》中的应力限制对线性化结果进行安全评定;分析对比两种方案,以设计安全和重量最小化为目标,优选满足设计要求的结构方案,为深海环境模拟压力舱的设计提供了参考。